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行业资讯

5G干扰卫星改造方案 C频段滤波器安装 和 集成滤波器功能的窄带高频头安装 以抵抗5G干扰

2022-03-08 283

  在5G的频谱划分中,工业和信息化部发布了《5G系统3000-5000MHz频段频率使用规划》,明确规定5G系统的工作频段分别为中国电信:3400MHz~3500MHz  中国联通:3500MHz~3600MHz和中国移动:4800MHz~5000MHz,而3300MHz~3400MHz(室内频段)可以共享使用。室内毕竟功率小,是诸如楼道里,商场里小范围短距离环境使用,并不会造成互相的干扰。

   在广播电视系统领域,卫星转发器发射的电视节目主要有C波段和Ku波段,而我们主要使用C波段来接收卫星电视节目(C波段下行频率为3625MHz~4200MHz),分为垂直极化和水平极化。在5G干扰的实际环境中,干扰对卫星接收信号的影响是可变的,垂直极化和水平极化收到的影响是不一样的,同一极化不同频点的影响也是不一样的,有的受垂直极化接收的影响,而水平极化接收信号正常,有的恰恰相反,其中一些受到在水平和垂直偏振方向上接收到的信号的不同程度的影响。邻频干扰信号对不同C波段频率的干扰是不同的。

 为了实现5G系统与其他无线电业务系统的兼容共存,避免5G基站干扰造成的广播电视中断,促进5G系统的快速部署和健康发展。广电总局、中国联通、中国电信联合发布《C波段广播电视卫星接收站与5G基站干扰协调实施办法(试行)》,指导和规范5G基站和C波段广播电视卫星的安装和使用采取有效措施,保护C波段广播电视卫星接收站不受5G基站的干扰。根据文件精神,考虑到电信5G发射端改造相当困难(可能影响用户5G接收),我们主要从卫星接收端出发,采用安装C波段滤波器和高频头来解决5G干扰问题。

 抗5G干扰的技术改造方案

 1. 安装C频段滤波器

 该滤波器作为一种选频装置,可以将有用信号从噪声中分离出来,提高信号的抗干扰性能和信噪比。滤除噪声中的频率成分,提高分析精度;将单频分量从复频分量中分离出来。滤波器插入损耗大于3dB的频率点称为滤波器截止频率。当频率超过截止频率时,滤波器将进入阻带。在阻带内,干扰信号将被大大衰减。

 根据有效信号的带宽,截止频率应大于信号的带宽,以确保有用信号不被衰减;根据干扰信号的频率,干扰频率应落在滤波器的阻带内;根据滤波器的选频功能,可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。低通滤波器和高通滤波器是滤波器最基本的两种形式,其他滤波器也可以分为这两种类型,例如:低通滤波器和高通滤波器串联用于带通滤波器,低通滤波器和高通滤波器并联用于带阻滤波器等。

 对卫星天线在接收C波段卫星信号时, LNB的工作频率一般为3.4GHz~4.2GHz,卫星天线接收到的5G信号也会被LNB放大。由于5G信号强度远大于卫星信号强度,容易造成LNB功率饱和,导致接收机无法解调。因此,我们在馈源和高频头之间增加了一个波导滤波器,对3.4GHz~3.7GHz频段的5G信号进行滤波。

  广播和电视地面站可以通过滤波和抗饱和措施消除或防止5G信号的干扰。通过对5G基站信号对地面站进行干扰抑制后,地面站接收到的信号能够满足GY/T148-2000《卫星数字电视接收机技术要求》的要求,满足终端用户正常接收卫星信号的要求。

C波段卫星地面站滤波设备包括c波段抗干扰卫星滤波器、配套固定螺栓、螺母、防水垫圈等安装附件。

  分流式高频头与馈线之间有两个独立的部分,由EIA国际标准接口BJ40接口连接。为了解决分裂卫星的干扰问题,在卫星的高频头与馈电头之间串联一个具有BJ40接口的抗干扰滤波器。

2. 集成滤波功能的高频头

  高频头的作用是下变频以及放大接收的信号,处理因传输不稳定引起的图像变形和干扰。卫星转发器转发的通常是24个电视频道。为了充分利用这些通道,避免相邻通道之间的相互干扰,通常采用单通道和双通道分开的方式来传输不同极化方式的电磁波。因此,用于卫星地面接收的高频头(LNB)必须具有接收双极化电磁波的能力,才能接收全部24个频道的电视节目。

  C波段双极双本振单输出高频头我们称为一体化高频头主要用于卫星中频配电系统或有线电视前端工程系统。H和V的极化信号分别在5150MHz和5750MHz的局部振动频率下进行处理。将3.6ghz ~ 4.2ghz范围内的两个极化信号分别转换为950MHz~1550MHz和1550MHz~2150MHz的不重叠中频,从而在同一馈线上实现发射,接收机可以同时接收到两个极化信号。这样,高频头可以通过功率分配器为多个接收机提供无干扰的接收。

   滤波器集成指的是高频头和提要源的集成为一个整体来处理干扰问题,和使用滤波器集成高频头(高频头LNB /放大器+过滤)和分支饲料代替原始设备。
目前一体化高频头由于设计结构决定了抑制深度,就是抑制5G干扰能力很难突破,所以在广电电视台,气象,证券等领域我们使用抗5G干扰高频头专业级的还是会用到分体式单极化窄带高频头。那么什么是窄带高频头,通常高频头的频带宽度为:3.4-4.2Ghz,由于3.4-3.6Ghz频段被运营商使用,所以这一部分频率是会导致邻频干扰的,好在,国内卫星电视节目传输卫星转发器参数已经迁移了3.4-3.6GHz的节目。故我们在卫星接收使用的高频头只需用3.7-4.2Ghz的高频头,窄带高频头对5G抑制更好,配合滤波器使用可以达到更好的抗干扰效果。

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